WO2022145620A1 - 절삭인서트, 및 이를 장착한 공구홀더의 어셈블리 - Google Patents

절삭인서트, 및 이를 장착한 공구홀더의 어셈블리 Download PDF

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WO2022145620A1
WO2022145620A1 PCT/KR2021/011571 KR2021011571W WO2022145620A1 WO 2022145620 A1 WO2022145620 A1 WO 2022145620A1 KR 2021011571 W KR2021011571 W KR 2021011571W WO 2022145620 A1 WO2022145620 A1 WO 2022145620A1
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WO
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cutting
cutting insert
minor
tool holder
cutting edge
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/011571
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English (en)
French (fr)
Inventor
오민석
남기찬
이남선
Original Assignee
한국야금 주식회사
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Publication date
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    • B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/06—Face-milling cutters, i.e. having only or primarily a substantially flat cutting surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23C5/00—Milling-cutters
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    • B23C5/2204—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts with cutting inserts clamped against the walls of the recess in the cutter body by a clamping member acting upon the wall of a hole in the insert
    • B23C5/2208—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts with cutting inserts clamped against the walls of the recess in the cutter body by a clamping member acting upon the wall of a hole in the insert for plate-like cutting inserts 
    • B23C5/2213—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts with cutting inserts clamped against the walls of the recess in the cutter body by a clamping member acting upon the wall of a hole in the insert for plate-like cutting inserts  having a special shape
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    • B23C2210/16—Fixation of inserts or cutting bits in the tool
    • B23C2210/168—Seats for cutting inserts, supports for replacable cutting bits

Definitions

  • the present invention relates to a cutting insert and an assembly of a tool holder having the same.
  • a cutting insert is fastened to a cutting tool mounted on a machine tool and used to cut a workpiece such as a machine part made of ferrous, non-ferrous metal, or non-metallic material.
  • Such a cutting insert includes an upper surface, a lower surface facing in the opposite direction, a side surface connecting the upper surface and the lower surface, and a cutting edge forming a boundary between the upper surface and the side surface to substantially cut a workpiece.
  • FIGS. 10 and 11 correspond to FIGS. 2 and 3 of the Japanese Patent Publication, respectively, and for convenience of explanation, the reference numerals used in the Japanese Patent Publication are used as they are without modification, and these reference numbers are Even if the reference numerals used in the description of the present invention to be described later overlap, they do not refer to the same components.
  • a positive type cutting insert such as the conventional cutting insert 1
  • the area of the lower surface (bottom surface) of the cutting insert in contact with the tool holder is determined by the angle of the flank surface.
  • the setting angle can be applied in a large positive direction, so cutting edge can be improved by increasing the clearance angle of the minor cutting clearance surface.
  • the vibration generated during machining will not only damage the cutting insert but also adversely affect the workpiece.
  • the width of the first flank 16a which is a main cut, is not constant but fluctuates.
  • the area of the second flank 16b which is the main cutting tool, is reduced, and as a result, the fastening stability of the cutting insert to the tool holder is deteriorated.
  • the spare surface 16 is a single surface, and the relief angle is constant, as a result, the seating surface 3 that contacts the tool holder.
  • the area of the cutting insert is reduced, there is a problem in that the fastening stability of the cutting insert to the tool holder is deteriorated.
  • the present invention is to solve the above problems, and the present invention can be stably fastened to the tool holder even during cutting, and in particular, it can effectively prevent the cutting insert from being separated from the tool holder even with a large impact generated during machining.
  • An object of the present invention is to provide an assembly of a cutting insert and a tool holder equipped with the same.
  • a cutting insert includes an upper surface, a lower surface, a side surface, a cutout, and a fastening hole penetrating the upper surface and the lower surface, and the cutout is a main cutting, the main cutting a corner cut-in following the incision, and a minor cut-in following the corner cut-in, wherein the side surface includes a major cut-in spare surface and a minor cut-out spare surface, and the main cut-out spare surface is the first major cut It includes a free surface and a second major cut free surface connected to the lower surface, wherein the minor cut free surface includes a first minor cut free surface connected to the minor cut and a second minor cut free surface connected to the lower surface, , wherein the first minor cut free surface and the second minor minor free face are stepped with each other, and the second minor cut free surface protrudes from an imaginary plane extending from the first minor cut free surface .
  • the first locking protrusion is formed between the first sub-jeomin free surface and the second sub-jeomin free surface by the step difference.
  • the cutting insert when viewed from the lower surface, it is characterized in that four enlarged support surfaces are formed outside the line of intersection of the extension plane of the surface of the first sub-cutting free surface and the lower surface.
  • the tool holder includes a pocket portion on which the cutting insert is seated, and the pocket portion includes a first side fastening surface, a second side fastening surface, a recess positioned between the first side fastening surface and the second side fastening surface, and a bottom fastening surface, wherein the recess includes a first recess in a direction away from the bottom fastening surface; and a recessed surface that is stepped from the first recess and relatively protrudes from an imaginary extension plane of a surface of the first recess, wherein the first recess and the recessed surface form a second locking protrusion.
  • the second main cutting free surface of the cutting insert is supported on the first side fastening surface, and another second major cutting free surface of the cutting insert is supported on the second side fastening surface, and the bottom fastening surface has The lower surface is supported, and the free surface of the first sub-cutting portion forms a predetermined gap with the recess surface portion, wherein the first locking protrusion protrudes into a space formed in the first recess portion.
  • the cutting insert according to the embodiment of the present invention having the above configuration has the following effects.
  • the second minor cutting clearance surface protrudes relative to the first minor cutting clearance surface, even if the clearance angle of the first minor cutting clearance surface is increased, the area of the lower surface in contact with the tool holder is not reduced, improving machinability It can be done without sacrificing fastening stability.
  • the width of the first main cutting free surface constant, the area of the second main cutting free surface in contact with the tool holder can be secured as much as possible, so that the fastening stability with the tool holder can be improved.
  • the first minor cut-out clearance surface forms a predetermined gap with the recess surface portion, and in this case, the first locking jaw of the cutting insert is the first recess portion of the tool holder
  • the present invention also includes other effects that can be expected from the above-described configuration.
  • FIG. 1 is a perspective view of a cutting insert according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view of the cutting insert of FIG. 1 as viewed from the top.
  • FIG. 3 is a side view of the cutting insert of FIG. 1 viewed in the direction of the main cutting edge.
  • FIG. 4 is a side view of the cutting insert of FIG. 1 as viewed in the direction of the marginal surface.
  • FIG. 5 is a view of the cutting insert of FIG. 1 viewed from the lower surface.
  • FIG. 6 shows an assembly of the cutting insert and the tool holder of FIG. 1 .
  • FIG. 7 is a partially enlarged view of a pocket portion of the tool holder of FIG. 6 .
  • FIG. 8 shows a state in which the cutting insert and the pocket part are mounted in the assembly of FIG. 6 .
  • FIG. 9 is a view showing a torque reduction due to a cutting force in the assembly of FIG. 6 .
  • the cutting insert 100 has an upper surface (1), a lower surface (2), a side surface (3), a cut-out (4), and an upper surface (1) and a lower surface ( 2) includes a fastening hole (5) passing through.
  • the cutting insert 100 of this embodiment has a substantially quadrangular shape when viewed from the upper surface 1, and is a single-sided cutting insert. And it may be approximately 180° rotationally symmetric with respect to an imaginary center line C1 passing through the center of the fastening hole 5 .
  • the present cutting insert 100 is a positive type cutting insert.
  • the positive type refers to a case in which the angle ⁇ formed between the extension line P3 of the lower surface and the extension line P1 of the relief surface is an obtuse angle, as shown in FIG. 4 .
  • the angle ( ⁇ ) refers to the angle toward the upper surface of the cutting insert.
  • the negative type refers to a case in which the angle ⁇ is a right angle.
  • the pickled (4) includes a main yellown (41), a corner yellow (42) following the main yellown (41), and a minor yellow (43) following the corner kaun (42).
  • the side surface (3) includes a major cutting-in spare surface 31 and a minor cutting-in spare surface (33).
  • the main cutting-in spare surface 31 includes a first main cutting-in spare surface 311 following the main cutting-in 41, and a second main cutting-in spare surface 312 following the lower surface (2).
  • the subjeomin clearance surface 33 includes a first subjeomin clearance surface 331 connected to the tarsus 43 and a second tarsus clearance surface 332 connected to the lower surface 2 .
  • the first minor cut free surface 331 and the second minor cut free surface 332 form a step with each other, and the second minor cut free surface 332 is the first minor cut It protrudes from the virtual plane P1 extending from the relief surface 331 .
  • a first locking step 333 is formed between the first sub-jeomin free surface 331 and the second sub-jeomin free surface 332 by this step difference.
  • the conventional cutting insert In this way, as the second minor cut-out clearance surface 332 protrudes relative to the first minor cut-off clearance surface 331, as shown in FIG. 5, when the cutting insert is viewed from the lower surface, the conventional cutting insert In contrast, on the outside of the intersection line (L1) of the virtual plane (P1) and the lower surface (2), four enlarged support surfaces 21 may be provided on the outside of the intersection line (L1) of the virtual plane (P1) and the lower surface (2).
  • “outside the intersection line L1" refers to a surface positioned radially outside the intersection line L1 with respect to the through hole 5.
  • the width (w) in the direction from the upper surface (1) to the lower surface (2) of the free surface 311, which is the first major cut, is constant.
  • the width of the second main cutting free surface 312 in contact with the tool holder can be secured as much as possible, the fastening stability with the tool holder can be improved.
  • the conventional cutting insert has a problem in that the width of the main cutting margin following the main cutting is expanded from one direction to the other, and consequently the area in contact with the tool holder is reduced, resulting in poor fastening stability with the tool holder. (See Fig. 10).
  • the tool holder (cutter) 500 includes a pocket portion 501 on which the cutting insert 100 is seated.
  • the pocket portion 501 is located between the first side fastening surface 502 , the second side fastening surface 503 , and the first side fastening surface 502 and the second side fastening surface 503 . and a recess portion 504 and a bottom fastening surface 505 .
  • the recessed portion 504 includes a first recessed portion 5041 and a recessed surface portion 5042 respectively positioned in a direction away from the bottom fastening surface 505 .
  • the recessed surface portion 5042 is stepped with the first recessed portion 5041 and relatively protrudes from the virtual extension plane P2 of the surface of the first recessed portion 5041 . . Through this, the first recessed portion 5041 and the recessed surface portion 5042 form a second engaging protrusion 5043 .
  • the second main cutting free surface 312 of the cutting insert 100 is supported on the first side fastening surface 502 , and the other second main cutting of the cutting insert 100 is supported on the second side fastening surface 503 .
  • the relief surface 312 is supported, and the lower surface 2 is supported on the bottom fastening surface 505 .
  • the first sub-cutting clearance surface 331 is a recessed surface portion 5042 and a predetermined gap. (a) is formed.
  • the first locking protrusion 333 of the cutting insert 100 protrudes into the space S formed in the first recess 5041 of the tool holder 500 .
  • the cutting insert 100 reduces the torque (moment) due to the cutting force F due to the widened lower surface 2, further increasing the fastening stability.
  • L2 represents the vertical distance between the support point and the cutting force F in the conventional cutting insert
  • L1 represents the vertical distance between the support point and the cutting force F in the present cutting insert, respectively.
  • the cutting insert and the tool holder secure the second main cutting margin in contact with the tool holder as much as possible so as to withstand the large impact applied to the positive type cutting insert during cutting. Also, through the configuration of the first locking jaw of the cutting insert and the second locking jaw of the tool holder, it is possible to prevent the cutting insert from falling off.
  • the present invention can be used in a cutting tool for cutting a workpiece.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Milling Processes (AREA)

Abstract

본 발명의 절삭인서트는 상면, 하면, 측면, 절인, 그리고 상기 상면 및 상기 하면을 관통하는 체결구멍을 포함하며, 상기 절인은 주절인, 상기 주절인에 이어지는 코너절인, 그리고 상기 코너절인에 이어지는 부절인을 포함하며, 상기 측면은 주절인여유면과, 부절인여유면을 포함하며, 상기 주절인여유면은 상기 주절인에 이어지는 제1 주절인여유면과, 상기 하면에 이어지는 제2 주절인여유면을 포함하며, 상기 부절인여유면은 상기 부절인에 이어지는 제1 부절인여유면과, 상기 하면에 이어지는 제2 부절인여유면을 포함하며, 상기 제1 부절인여유면과 상기 제2 부절인여유면은 서로 단차를 이루고, 상기 제2 부절인여유면은 상기 제1 부절인여유면으로부터 연장되는 가상의 평면으로부터 돌출된 것을 특징으로 한다.

Description

절삭인서트, 및 이를 장착한 공구홀더의 어셈블리
본 발명은 절삭인서트 및 이를 장착한 공구홀더의 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로, 절삭 인서트는, 공작 기계에 장착된 절삭 공구에 체결되어 철, 비철금속, 비금속 재료 등으로 구성된 기계 부품 등의 피삭재를 절삭 가공하는데 사용된다.
이러한 절삭 인서트는, 상면과, 이와 반대 방향을 향하는 하면과, 그리고 상면과 하면을 연결하는 측면과, 그리고 상면과 측면 사이의 경계부를 이루며 실질적으로 피삭재를 깎는 절인을 포함한다.
한편, 도 10 및 도 11에는 일본특허공보 제4810902호에 개시된 절삭인서트(1)가 도시되어 있다. 참고로, 도 10, 도 11은 상기 일본특허공보의 도 2, 도 3에 각각 대응하는 것으로서, 설명의 편의를 위해, 일본특허공보에 사용된 도면부호가 수정 없이 그대로 사용되었으며, 이들 도면부호는 후술되는 본 발명의 설명에 사용된 도면부호와 중복되더라도 동일 구성요소를 지칭하는 것은 아니다.
종래의 절삭인서트(1)와 같은 포지티브 타입의 절삭인서트는 여유면의 각도에 의해 공구홀더에 접촉하는 절삭인서트의 하면(바닥면)의 면적이 결정된다. 이러한 포지티브 타입의 절삭인서트는 공구홀더에 조립시 셋팅각을 양의 방향으로 크게 적용 가능하여 부절인여유면의 여유각을 키움으로써 절미를 향상시킬 수 있으나, 여유각이 커질수록 하면(바닥면)이 줄어들어 열악한 절삭조건 환경에서는 가공시 발생하는 진동에 의해 절삭인서트의 파손뿐만 아니라 피삭재에도 나쁜 영향을 끼치게 된다.
구체적으로, 종래의 절삭인서트(1)는 도 10에 도시된 바와 같이, 주절인 제1 여유면(16a)의 폭이 일정하지 않고 변동하고 있다. 이로 인해 절삭공구와 접촉하는 주절인 제2 여유면(16b)의 면적이 줄어들게 되어, 결과적으로 절삭인서트의 공구홀더에의 체결안정성이 떨어지게 된다.
또한, 종래의 절삭인서트(1)는 도 11에 도시된 바와 같이, 부절인여유면(16)이 단일면으로 되고, 그 여유각이 일정하여, 결과적으로 공구홀더에 접촉하는 착석면(3)의 면적이 줄어들게 되어, 절삭인서트의 공구홀더에의 체결안정성이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 절삭 가공 중에도 공구홀더에 안정적으로 체결될 수 있고, 특히 가공 중 발생하는 큰 충격에도 절삭인서트가 공구홀더로부터 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 절삭인서트 및 이를 장착한 공구홀더의 어셈블리를 제공하는 것으로 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 절삭인서트는 상면, 하면, 측면, 절인, 그리고 상기 상면 및 상기 하면을 관통하는 체결구멍을 포함하며, 상기 절인은 주절인, 상기 주절인에 이어지는 코너절인, 그리고 상기 코너절인에 이어지는 부절인을 포함하며, 상기 측면은 주절인여유면과, 부절인여유면을 포함하며, 상기 주절인여유면은 상기 주절인에 이어지는 제1 주절인여유면과, 상기 하면에 이어지는 제2 주절인여유면을 포함하며, 상기 부절인여유면은 상기 부절인에 이어지는 제1 부절인여유면과, 상기 하면에 이어지는 제2 부절인여유면을 포함하며, 상기 제1 부절인여유면과 상기 제2 부절인여유면은 서로 단차를 이루고, 상기 제2 부절인여유면은 상기 제1 부절인여유면으로부터 연장되는 가상의 평면으로부터 돌출된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단차에 의해 상기 제1 부절인여유면과 상기 제2 부절인여유면 사이에는 제1 걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 절삭인서트를 하면에서 볼 때, 상기 제1 부절인여유면의 표면의 연장평면과 상기 하면의 교차선의 외부에, 4개의 확대지지면이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 주절인여유면의 상기 상면에서 상기 하면 방향으로의 폭은 일정한 것을 특징으로 한다.
상술한 절삭인서트가 장착된, 절삭인서트 및 공구홀더의 어셈블리에 있어서, 상기 공구홀더는, 상기 절삭인서트가 안착되는 포켓부를 포함하며, 상기 포켓부는, 제1 측면체결면, 제2 측면체결면, 상기 제1 측면체결면과 상기 제2 측면체결면 사이에 위치하는 리세스부, 그리고 바닥체결면을 포함하며, 상기 리세스부는 상기 바닥체결면으로부터 멀어지는 방향으로 제1 리세스부와, 상기 제1 리세스부와 단차지고 상기 제1 리세스부의 표면의 가상의 연장평면으로부터 상대적으로 돌출된 리세스면부를 포함하며, 상기 제1 리세스부와 상기 리세스면부는 제2 걸림턱을 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 측면체결면에는 상기 절삭인서트의 제2 주절인여유면이 지지되고, 상기 제2 측면체결면에는 상기 절삭인서트의 다른 제2 주절인여유면이 지지되며, 상기 바닥체결면에는 상기 하면이 지지되며, 상기 제1 부절인여유면은 상기 리세스면부와 미리 정해진 간극을 형성하고, 이때 상기 제1 걸림턱은 상기 제1 리세스부에 형성된 공간 안으로 돌출되는 것을 특징으로 한다.
상술한 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 절삭인서트는 다음과 같은 효과를 가진다.
제2 부절인여유면이 제1 부절인여유면에 대하여 상대적으로 돌출됨으로써, 제1 부절인여유면의 여유각을 증가시키더라도, 공구홀더에 접촉하는 하면의 면적을 감소시키지 않아, 가공성을 향상시키면서도 체결안정성을 희생시키지 않을 수 있다.
또한, 제1 주절인여유면의 폭을 일정하게 유지함으로써, 공구홀더에 접촉하는 제2 주절인여유면의 면적을 최대한 확보할 수 있으므로, 공구홀더와의 체결안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 절삭인서트가 공구홀더의 포켓에 안착된 상태에서, 제1 부절인여유면은 리세스면부와 미리 정해진 간극을 형성하고, 이때 절삭인서트의 제1 걸림턱은 공구홀더의 제1 리세스부에 형성된 공간 안으로 돌출됨으로써, 절삭가공시 절삭인서트에 가공충격이 가해질 때, 절삭인서트의 제1 걸림턱은 공구홀더의 제2 걸림턱에 접촉하면서 걸리게 되어, 절삭인서트가 포켓부의 바닥체결면으로부터 이탈되는 것을 방지한다.
한편, 본 발명은 명시적으로 기재되지는 않았지만 상술한 구성으로부터 기대할 수 있는 다른 효과도 물론 포함한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 절삭인서트의 사시도이다.
도 2는 도 1의 절삭인서트를 상면에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 1의 절삭인서트를 주절인여유면 방향으로 바라본 측면도이다.
도 4는 도 1의 절삭인서트를 부절인여유면 방향으로 바라본 측면도이다.
도 5는 도 1의 절삭인서트를 하면에서 바라본 도면이다.
도 6은 도 1의 절삭인서트와 공구홀더의 어셈블리를 나타낸다.
도 7은 도 6의 공구홀더의 포켓부의 부분 확대도이다.
도 8은 도 6의 어셈블리에서, 절삭인서트와 포켓부의 장착 모습을 나타낸다.
도 9는 도 6의 어셈블리에서 절삭힘에 의한 토크 감소를 보여주는 도면이다.
도 10 및 도 11은 종래의 절삭인서트의 한 예를 보여준다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 절삭인서트(100)는 상면(1), 하면(2), 측면(3), 절인(4), 그리고 상면(1) 및 하면(2)을 관통하는 체결구멍(5)을 포함한다. 본 실시예의 절삭인서트(100)는 상면(1)에 바라볼 때, 대략 4사각형 형상이며, 편면형 절삭인서트이다. 그리고 체결구멍(5)의 중심을 관통하는 가상의 중심선(C1)에 대해 대략 180° 회전 대칭일 수 있다.
또한, 본 절삭인서트(100)는 포지티브 타입(positive type)의 절삭인서트이다. 참고로, 포지티브 타입이라 함은, 도 4에 도시된 바와 같이, 하면의 연장선(P3)과, 여유면의 연장선(P1)이 이루는 각도(α)가 둔각일 경우를 가리킨다. 여기서, 각도(α)는 절삭인서트의 상면을 향하는 각도를 가리킨다. 또한, 네거티브 타입(negative type)이라 함은, 각도(α)가 직각인 경우를 가리킨다.
절인(4)은 주절인(41)과, 주절인(41)에 이어지는 코너절인(42)과, 코너절인(42)에 이어지는 부절인(43)을 포함한다.
측면(3)은 주절인여유면(31)과, 부절인여유면(33)을 포함한다.
주절인여유면(31)은 주절인(41)에 이어지는 제1 주절인여유면(311)과, 하면(2)에 이어지는 제2 주절인여유면(312)을 포함한다.
부절인여유면(33)은 부절인(43)에 이어지는 제1 부절인여유면(331)과, 하면(2)에 이어지는 제2 부절인여유면(332)을 포함한다.
도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 부절인여유면(331)과 제2 부절인여유면(332)은 서로 단차를 이루고, 제2 부절인여유면(332)은 제1 부절인여유면(331)으로부터 연장되는 가상의 평면(P1)으로부터 돌출된다. 이러한 단차에 의해 제1 부절인여유면(331)과 제2 부절인여유면(332) 사이에는 제1 걸림턱(333)이 형성된다.
이와 같이, 제2 부절인여유면(332)이 제1 부절인여유면(331)에 대하여 상대적으로 돌출됨으로써, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 절삭인서트를 하면에서 볼 때, 종래의 절삭인서트에 대비하여, 가상의 평면(P1)과 하면(2)의 교차선(L1)의 외부에, 4개의 확대지지면(21)이 구비될 수 있다. 여기서, '교차선(L1)의 외부'라고 하는 것은, 관통구멍(5)에 대해 방사상으로 교차선(L1)의 밖에 위치하는 면을 가리킨다. 이를 통하여, 제1 부절인여유면(331)의 여유각을 증가시키더라도, 공구홀더에 접촉하는 하면(2)의 면적을 감소시키지 않아, 가공성을 향상시키면서도 체결안정성을 희생시키지 않을 수 있다. 이에 반하여, 종래의 절삭인서트는 가공성을 향상시키기 위하여 부절인여유면의 여유각을 증가시킬 경우 이에 따라 하면의 면적이 감소하여, 체결안정성이 떨어지는 문제점이 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 주절인여유면(311)의 상면(1)에서 하면(2) 방향으로의 폭(w)은 일정하다. 이를 통하여, 공구홀더에 접촉하는 제2 주절인여유면(312)의 면적을 최대한 확보할 수 있으므로, 공구홀더와의 체결안정성을 향상시킬 수 있다. 이에 반하여, 종래의 절삭인서트는 주절인에 이어지는 주절인여유면의 폭이 한 방향에서 타방향으로 확대되어, 결과적으로 공구홀더에 접촉하는 면적이 감소함으로써 공구홀더와의 체결안정성이 떨어지는 문제점이 있다(도 10 참조).
이하에서는, 도 6 내지 도 9를 참고하여, 상술한 바와 같은 절삭인서트가 장착된, 절삭인서트(100) 및 공구홀더(500)의 어셈블리에 대하여 설명한다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 공구홀더(커터)(500)는, 절삭인서트(100)가 안착되는 포켓부(501)를 포함한다.
구체적으로, 포켓부(501)는, 제1 측면체결면(502)과, 제2 측면체결면(503)과, 제1 측면체결면(502)과 제2 측면체결면(503) 사이에 위치하는 리세스부(recess portion)(504)와, 바닥체결면(505)을 포함한다.
여기서, 리세스부(504)는 바닥체결면(505)으로부터 멀어지는 방향으로 각각 위치하는 제1 리세스부(5041)와, 리세스면부(5042)를 포함한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 리세스면부(5042)는 제1 리세스부(5041)와 단차지고, 제1 리세스부(5041)의 표면의 가상의 연장평면(P2)으로부터 상대적으로 돌출한다. 이를 통하여, 제1 리세스부(5041)와 리세스면부(5042)는 제2 걸림턱(5043)을 형성한다.
한편, 제1 측면체결면(502)에는 절삭인서트(100)의 제2 주절인여유면(312)이 지지되고, 제2 측면체결면(503)에는 절삭인서트(100)의 다른 제2 주절인여유면(312)이 지지되며, 바닥체결면(505)에는 하면(2)이 지지된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 절삭인서트(100)가 공구홀더(500)의 포켓(501)에 안착된 상태에서, 제1 부절인여유면(331)은 리세스면부(5042)와 미리 정해진 간극(a)을 형성한다. 이때, 절삭인서트(100)의 제1 걸림턱(333)은 공구홀더(500)의 제1 리세스부(5041)에 형성된 공간(S) 안으로 돌출된다. 이를 통하여, 절삭가공시 절삭인서트에 가공충격이 가해질 때, 절삭인서트(100)의 제1 걸림턱(333)은 공구홀더(500)의 제2 걸림턱(5043)에 접촉하면서 걸리게 되어, 절삭인서트(100)가 포켓부(501)의 바닥체결면(505)으로부터 이탈되는 것을 방지한다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 절삭인서트(100)는 넓어진 하면(2)으로 인하여 절삭힘(F)에 의한 토크(모멘트)가 감소하여, 체결안정성을 더 증대시킨다. 참고로, 도 9에서 L2는 종래의 절삭인서트에서의 지지점과 절삭힘(F) 간의 수직거리, L1은 본 절삭인서트에서의 지지점과 절삭힘(F) 간의 수직거리를 각각 나타낸다.
이와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 절삭인서트 및 공구홀더는, 절삭가공시 포지티브 타입의 절삭인서트에 가해지는 큰 충격에도 견딜 수 있도록, 공구홀더에 접촉하는 제2 주절인여유면을 최대한 확보하고, 또한, 절삭인서트의 제1 걸림턱과 공구홀더의 제2 걸림턱 구성을 통하여, 절삭인서트의 탈락을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
본 발명은 피삭재를 절삭 가공하는 절삭공구에 사용될 수 있다.

Claims (6)

  1. 상면, 하면, 측면, 절인, 그리고 상기 상면 및 상기 하면을 관통하는 체결구멍을 포함하는 절삭인서트로서,
    상기 절인은 주절인, 상기 주절인에 이어지는 코너절인, 그리고 상기 코너절인에 이어지는 부절인을 포함하며,
    상기 측면은 주절인여유면과, 부절인여유면을 포함하며,
    상기 주절인여유면은 상기 주절인에 이어지는 제1 주절인여유면과, 상기 하면에 이어지는 제2 주절인여유면을 포함하며,
    상기 부절인여유면은 상기 부절인에 이어지는 제1 부절인여유면과, 상기 하면에 이어지는 제2 부절인여유면을 포함하며,
    상기 제1 부절인여유면과 상기 제2 부절인여유면은 서로 단차를 이루고, 상기 제2 부절인여유면은 상기 제1 부절인여유면으로부터 연장되는 가상의 평면으로부터 돌출된 것
    을 특징으로 하는 절삭인서트.
  2. 제1항에서,
    상기 단차에 의해 상기 제1 부절인여유면과 상기 제2 부절인여유면 사이에는 제1 걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 절삭인서트.
  3. 제1항에서,
    상기 절삭인서트를 하면에서 볼 때, 상기 제1 부절인여유면의 표면의 연장평면과 상기 하면의 교차선의 외부에, 4개의 확대지지면이 형성되는 것을 특징으로 하는 절삭인서트.
  4. 제1항에서,
    상기 제1 주절인여유면의 상기 상면에서 상기 하면 방향으로의 폭은 일정한 것을 특징으로 하는 절삭인서트.
  5. 제1항 또는 제2항에 따른 절삭인서트가 장착된, 절삭인서트 및 공구홀더의 어셈블리에 있어서,
    상기 공구홀더는,
    상기 절삭인서트가 안착되는 포켓부를 포함하며,
    상기 포켓부는,
    제1 측면체결면, 제2 측면체결면, 상기 제1 측면체결면과 상기 제2 측면체결면 사이에 위치하는 리세스부, 그리고 바닥체결면을 포함하며,
    상기 리세스부는 상기 바닥체결면으로부터 멀어지는 방향으로 제1 리세스부와, 상기 제1 리세스부와 단차지고 상기 제1 리세스부의 표면의 가상의 연장평면으로부터 상대적으로 돌출된 리세스면부를 포함하며,
    상기 제1 리세스부와 상기 리세스면부는 제2 걸림턱을 형성하는 것
    을 특징으로 하는 절삭인서트 및 공구홀더의 어셈블리.
  6. 제5항에서,
    상기 제1 측면체결면에는 상기 절삭인서트의 제2 주절인여유면이 지지되고, 상기 제2 측면체결면에는 상기 절삭인서트의 다른 제2 주절인여유면이 지지되며, 상기 바닥체결면에는 상기 하면이 지지되며,
    상기 제1 부절인여유면은 상기 리세스면부와 미리 정해진 간극을 형성하고, 이때 상기 제1 걸림턱은 상기 제1 리세스부에 형성된 공간 안으로 돌출되는 것
    을 특징으로 하는 절삭인서트 및 공구홀더 어셈블리.
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